O universo elegante

PARTÍCULAS MENSAGEIRAS

Segundo o modelo-padrão, assim como o fóton é o componente mínimo dos

campos eletromagnéticos, também a força forte e a fraca têm componentes

mínimos. Como vimos rapidamente no capítulo 1, o grão mínimo da força forte é

conhecido como glúon e o da força fraca tem o nome de bóson da força fraca (mais

precisamente os bósons W e Z). O modelo-padrão nos ensina a pensar que essas

partículas não têm estrutura interna — neste esquema, elas são tão elementares

quanto as partículas das três famílias da matéria.

Os fótons, os glúons e os bósons da força fraca constituem o mecanismo

microscópico de transmissão das forças que eles integram. Por exemplo, quando

uma partícula eletricamente carregada repele outra de carga elétrica semelhante,

você pode conceber a situação em termos de que cadapartícula está cercada por

um campo elétrico — uma "nuvem" ou uma "bruma" de "essência elétrica" — e a

força que cada partícula sente provém da repulsão entre os respectivos campos de

força. Há, contudo, uma descrição diferente e mais precisa da maneira pela qual

ocorre a repulsão. Um campo eletromagnético compõe-se de um enxame de fótons.

A interação entre duas partículas dotadas de carga elétrica decorre de que ambas

"atiram" fótons uma contra a outra. Assim como vocêpode afetar o movimento de

um corredor lançando uma grande quantidade de bolassobre a pista, assim também

duas partículas eletricamente carregadas influenciam-se mutuamente pela troca

desses grãos mínimos de luz.

Uma deficiência importante da analogia com o corredor é que as bolas

lançadas sobre a pista têm sempre um efeito "repulsivo" — sempre afastam o

corredor. Ao contrário, duas partículas que têm cargas opostas também interagem

mediante a troca de fótons, mas a força eletromagnética resultante é atrativa. É

como se o fóton não fosse o transmissor da força emsi mesma, mas sim o

transmissor de uma mensagem sobre como o destinatário deve responder à força

em questão. Para as partículas de carga similar, o fóton transmite a mensagem

"afastar-se" e para as partículas de carga oposta, ele transmite a mensagem

"aproximar-se". Por essa razão, por vezes o fóton édo como a partícula mensageira

da força eletromagnética. Da mesma maneira, os glúons e os bósons da força fraca

são as partículas mensageiras das forças nucleares forte e fraca. A força forte, que

mantém os quarks presos no interior dos prótons e dos nêutrons, deriva da troca de

glúons entre os quarks. Os glúons, por assim dizer,proporcionam a "cola" que

mantém unidas essas partículas subatômicas. A forçafraca, que é responsável por

certos tipos de transmutações de partículas que ocorrem em episódios de

desintegração espontânea, é transmitida pêlos bósons da força fraca.